DE3212390A1

DE3212390A1 - Verfahren zur herstellung und verarbeitung eines neuartigen malzprodukts

Info

Publication number: DE3212390A1
Application number: DE19823212390
Authority: DE
Inventors: Des Erfinders Auf Nennung Verzicht
Original assignee: Seeger GmbH
Current assignee: Seeger GmbH
Priority date: 1981-11-27
Filing date: 1982-04-02
Publication date: 1983-06-30

Description

Verfahren zur Herstellung und Verarbitung eines neuartigen
Malzprodukts Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur E;erstellung und Verarbeitung eines neuartigen Malzprodukts nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
Die Vermälzung von Braugerste zu Braumalz erfolgt in erster Linie mit der Zielsetzung, ein komplettes Enzyme system durch die Keimung zu aktivieren und zu synthetisieren und durch den enzymatischen Abbau von Zellwänden im Korn eine gewisse Porosität zu erreichen, die mit dem Fachbegriff "cytolytische Lösung" umschrieben wird und die Verfügbarmachung der Malzinhaltsstoffe positiv beeinflußt. Ferner hat die Mälzung das Ziel, malztypische Farb- und Aromastoffe zu bilden. Braumalz ist neben Hopfen, Wasser und Hefe nach dem Biersteuergesetz ein in der BRD vorgeschrlebener Rohstoff zur Bierbereitung. Die Verarbeitung des Malzes erfolgt in der eise, daß Malzschrot mit Wasser eingemaischt wird. über mehrere Temperaturstufen werden durch die anwesenden Malzenzyme-die technologisch relevanten Malzinhaltsstoffe in die für die Bierbereitung erforderliche Beschaffenheit überführt. Sie werden zum Teil in dem Maischewasser gelöst, das dann die Vorderwürze darstellt. Mit weiterem Wasser (Schwänzwasser) werden die restlichen enzymatisch so aufbereiteten Ilalzinhaltsstoffe gelöst. Die ausgelaugten Malzrückstände werden als Biertreber gewonnen, die Vorderwürze und die übrigen Nachgüsse in dem Würzekessel vereint, mit Hopfen gekocht undaischließend mit Hefe zu Bier vergoren.
Das Darren des gekeinten Getreides erstreckt sich über einen Zeitraum von 16 bis 20 Stunden und benötigt pro Tonne Fertigmalz einen Energieverbrauch von rund 815 Ktfli bzw. 700 000 Carl, Die Verarbeitung eines solchen Malzes zu Würze umfaßt einen Zeitraum von ca. 2,5 bis 3 Stunden.
Diese sogenannte Maisch- und Läuterarbeit ist infolge der durch den Rohstoff Malz bedingten Verarbeitungseigenschaften mit diesem Zeitaufwand durchzuführen.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, Nalzprodukte herzustellen, die sich im Vergleich zur herkömmlichen Malzbereitung mit geringerem Energieeinsatz herstellen lassen und die die Verarbeitungseigenschaften besitzen, sich wie normales Malz unter Hinzufügung von Grün- oder Darrmalz konventionell und mittels Dekantern oder Hydrozyklonen auch kontinuierlich verarbeiten lassen.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch die in dem Hennzeichnungsteil des Anspruchs 1 angegebenen merkmale.
Das erfindungsgemäße Verfahren zur Bereitung des neuen Malzproduktes besteht in der Verwendung der Hochtemperatur-Extrusionskochung tHTEC). Diese Verfahrenstechnik ist für die Bereitung von Malzprodukten zur Bier bereitung völlig neuartig. Die klassische Mälzereitechnologie lehrt, daß nach Erreichen des für die Keimung erforderlichen Wassergehaltes und der Leimung selbst die nachfolgende Trocknung und Ausdarrung so zu erfolgen hat, daß für die Maischarbeit ein breites und auch in seiner Konzentration ausreichendes Enzymspektrum erhalten bleibt. Diese Zielsetzung wird dadurch erreicht, daß die insbesondere für die Ausdarrung erforderlichen Temperaturen von ca. 1000 C erst dann angesteuert werden, wenn der Wassergehalt des Malzes entsprechend abgesenkt wurde. Dies bedeutet, daß eine Erhöhung der Temperatur über 800 C erst vorgenornmen.wird, wenn der lasseruehalt im Darrgut unter 20 % abgesenkt ist. Bei der erfindungsgeäßen Verfahrenstechnik zur Bereitung eines neuartigen Malzproduktes wird gleichfalls von geweichter und angekeimter Gerste ausgegangen. Die Trocknung wird auf einer herkömmlichen Darre oder aber auch auf für die Getreidetrocknung üblichen Trocknern auf einen Wassergehalt von ca. 15 bis 25 % betrieben. Sodann erfolgt die Extrusion des so vorgetroc}neten geschroteten Grünmalzes. Vor der Extrusion können die Malzkeime (zur (lMrzelkeime) abgetrennt werden. Im Gegensatz zur herkömmlichen Malzbereitung ist die Entfernungdieser Keime nicht erforderlich, vielmehr kann ihre Anwesenheit den Gehalt an niedermolekularen Eiweißverbindungen in der Würze erhöhen. Diese Verbindungen sind für die Hefe2rnahrung sehr wichtig. Durch die erfindungsgemäße Behandlung auch der h7urzelkeime verursachen diese keine nachteiligen Wirkungen für die Bierqualität.
Der Extrusionsvorgang bewirkt eine erhebliche Druck- und Temperaturerhöhung des Extruslonsgutes. Das bei hohen Drücken und bei Temperaturen von 100 bis 200° C überhitzte anwesende Wasser führt zu einer erheblich gesteigerten Reaktivität.
Diese Eigenschaft führt zu einer Plastifizierung der im Extrusionsgut vorhandenen Stärke. Sie wird in ihrer Struktur so verändert, daß sie die Löslichkeitseigenschaften einer verkleisterten Stärke aufweist. Bei den herrschenden Extrusionstemperaturen werden ferner die durch die Keimung enzymatisch gebildeten proteinischen und amylolytischen niedermolekularen Abbauprodukte zu malztypischen Aroma- und Farbstoffen umgelagert. Als Folge der bestehenden Extrusionstemperatur und des Druckes werden alle im Gut vorhandenen Enzyme inhibiert oder inaktiviert, wobei der Wassergehalt des Extrudatgutes nach dem Verlassen des Extruderkopfes auf rund 10 % absinkt.
Somit wird nach dem erfindungse:äßen Verfahren ein Extrudat hergestellt, das die typischen Sialzaroma- und Farbstoffe enthalt, eine gut wasserlösliche Stärke aufweist, einen lagerstabilen Wassergehalt besitzt und keine Enzyme enthält. Uberraschend ist die Tatsache, daß ein solches keine Enzyme mehr enthaltendes Extrudat dennoch als Rohstoff für die Brauerei einsetzbar ist. Üblicherweise können nur rund 30 % Rohfrucht, das ist unvermälzte Gerste, Reis oder Mais o.a.m., mit den Enzymen des Gerstenmalzes mitverarbeitet werden, ein höherer Anteil führt nicht zur vollständigen Nutzung der Rohfruchtinhaltsstoffe, da das Enzympotential des Malzes dann nicht mehr ausreichend ist.
Die erfinderische Leistung besteht nun darin, daß die Extrusion von gekeimten Cerealien so zu erfolgen hat, daß mit einer minimalen Enzymzugabe eine vollständige Nutzung der technologisch relevanten Malzinhaltsstoffe möglich wird. Die Extrusion bei relativ hohen Wassergehalten von vorzugsweise 20 - 25 % und relativ niedrigen Temperaturen von vorzugsweise 100 - 140° C und bei höheren Drucken hat zur Folge, daß die Stärke in einer solchen Weise plastifiziert wird, daß so hergestellte Extrudate mit nur einem Anteil von 10 bis 20 % eines enzymhaltigen Materials, z.B.
Gerstenmalz vermischt werden müssen, um die Stärke in der erforderlichen Weise abzubauen. Die erfindungsgemäße Behandlung von gekeimtem Getreide führt also dazu, daß mit einem Minimum an zuzusetzenden Enzymen eine Nutzung der technologisch relevanten Inhaltsstoffe möglich wird. Diese Behandlung führt noch zu einem weiteren Vorteil, der für die Verarbeitung des Extrudates genutzt werden kann.
Herkömmliches Malz wird eingemaischt und dann geläutert.
Diese Vorgänge sind zeitabhängig, da die Lösungsvorgänge yrößtenteils durch Enzslreaktionen beeinflußt werden; sie dauern rund 2 bis 3 Stunden. Die erfindungsgemäße nehandlung von Getreide führt nun dazu, daß die Lösung der technologisch relevanten Inhaltsstoffe bereits nach 30 bis 60 Minuten abgeschlossen ist. In dieser Zeit wird die Stärke durch die amylolytischen Enzyme abgebaut, erfolgt ein ausreichender Eiweißabbau sowie die Lösung weiterer Inhaltsstoffe wie z.B. der Gerbstoffe.
Diese bessere Verfügbarkeit der Inhaltsstoffe gestattet eine kontinuierliche Arbeitsweise, d.h. die Würzegewinnung kann im Gegensatz zur Verarbeitung herkömmlichen Malzes kontinuierlich vorgenommen werden. Es hat eine Reihe von Versuchen gegeben, die Würzegewinnung kontinuierlich zu gestalten. Bekannt wurde das Centri-Brew-Verfahren der Firma Alfa-Laval; es hat keine brautechnische Anwendung gefunden. Mit der externen Würzekochung wurde mit dem Ziel, Energie zu sparen, eine kontinuierliche Würzekochung bei Temperaturen über 1000 C entwickelt. Diese technische Entwicklung kann ihre volle Ausschöpfung finden, wenn auch die Würzebereitung kontinuierlich erfolgt. Somit ist der Bedarf eines Verfahrens zur kontinuierlichen Würzebereitung gegeben.
Das erfindungsgemäß hergestellte Extrudat läßt sich nunmehr in einer erfindungsgemäß ausgestalteten Verfahrensweise dadurch verarbeiten, daß dieses mit Wasser eingemaischt wird, über brautechnologisch bekannten Te:nperaturprofilen in geeigneten Haltestrecken erwärmt und anschließend die Würze über Dekanter oder Hydrozyklone von den Feststoffen (Biertreber) abgetrennt wird. Zur nahezu vollständigen Auslaugung werden die Biertreber ein oder mehrere Male mit Anschwänzwasser neu angeschlämmt und über die zuvor genannten Einrichtungen von der Würze getrennt.
Sei dir-sen erfindungsgemäßen Verfahren zur Würzegewinnung kann mit eines höheren Feststoffanteil gearbeitet werden, d.h. der Anteil Extrudat in der Maische kann höher bemessen werden als bei der mischung herkömmlichen Malzes, ohne daß es zu einer Ausbeuteminderung kommt. Die Würze ist dann in heiße Zustand mit Dampf während der Kochung oder mit heißem oder kaltem Wasser nach der Kochung zu verdünnten.
Die durch die erfindungsgemäße Behandlung erzielten Vorteile sind folgende: Die Bereitung des neuartigen Nalzextrudates erfolgt mit rund 40 bis 50 % geringerem Energieaufwand, wobei eine kontinuierliche Arbeitsweise die vorteilhafteste Verfahrenstechnik darstellt. Die Extrusion führt über die gleichen Bildungsmechanismen auch zu malztypischen Farb- und Aromastoffen. Bekanntlich führt bei der herkömmlichen, über einen Zeitraum von 6 - 8 Stunden dauernden Ausdarrung höhere Temperatur, z.B. solche über 1000 C, auch zur Bildung von flüchtigen Stoffen, die Vorstufen oder aber auch selbst Off-Flavorkomponenten darstellen. Die Bildung dieser Komponenten ist bei der kurzfristigen Extrusion von ca.
1 bis 5 Sekunden nur in geringer Menge möglich. Insbesondere die relativ hohen Temperaturen während der Extrusion führen zu einer Denaturierung höherer molekularer Eiweißverbindungen, deren Ausscheidung die kolloidale Stabilität des Bieres verbessern kann.
Die Struktur der phenolischen Verbindungen, insbesondere der Gerbstoffe, wird durch die nur kurzzeitige Extruderbehandlung nicht wesentlich verändert. Bekanntlich verursachen solche Verbindungen, abhängig vom Oxidations-und Polymerisationsgrad, eine negative Wirkung auf die kolloidale Stabilität des Bieres.
Die bei der Extrusion sich bildenden maiztypischen Farb-und Aroma stoffe garantieren die Färbung und hromatisierung einer Würze. Somit kann die Verarbeitung des Malzextrudates auch mit Grünmalz erfolgen, das gegenüber dem Darrmalz ein breiteres Enzymspektrum besitzt und hinsichtlich der wesentlichen Enzyme, wie Amylasen und proteolytischen En-Enzyme höhere Konzentrationen aufweist. Insbesondere die üie Gummi stoffe abbauenden Enzyme des Grünmalzes können voll genutzt werden mit der Folge, daß die Filtrierbarkeit des Bieres verbessert werden kann. Diese Enzyme werden z.B. durch die Darrung nahezu vollständig inaktiviert.
Im Vergleich zur Verarbeitung herkömmlichen Malzes ist die Würzegewinnung aus dem neuen Malzprodukt mit der erfindungsgemäßen Verfahrenstechnik mit rund 20 bis 30 % geringerem Energieaufwand möglich.
Die abgetrennten Biertreber weisen einen im Vergleich zu Trebern aus herkömmlichen Malzen höheren Feststoffanteil auf (50 %). Dies hat zur Folge, daß die Auslaugung vollständiger erfolgt und die Biertreber sich leichter zu trockenem Tierfutter verarbeiten lassen.
Die Arbeitsweise, mit einem höheren Feststoffanteil einzumaischen, führt zu konzentrierteren Würzen, die wiederum verdünnt werden müssen. Dies kann z.B. mit Dampf in einem e>:ternen Kocher vorgenommen werden. Sowohl das rSischen mit höheren Feststoffanteil, wie auch die Verdünnung während der externen Würzekochung ist eine energiesparende Verfahrensvariante.
Der wohl entscheidenste Vorteil des neuen Malzproduktes ergibt sich aus seinen hervorragenden Verarbeitungseigenschaften. Als Folge der kürzeren Maischzeiten und der verfahr@nstechnisch günstigeren Feststoffaltren@@ng ist eine kontinuierliche Würzc'c-inung möglich.
Aus der DE-PS 28 51 053 ist ein Verfahren bekannt, mit dem gekeimtes Brotgetreide durch Extrusion behandelt wird, um dieses keimfrei zu machen und vorhandene Enzyme vollständig zu inaktivieren. Ferner entstehen unter der Einwirkung der kombinierten Druck- und Wärmebehandlung Farb- und Aromastoffe, und die Stärke wird teilweise dextriniert (Spalte 2 Zeile 56). Das Extrudat wird gemahlen oder geschrotet als Zusatz oder als ausschließlicher Bestandteil zur Teigbereitung für Brot- oder Dauerbackwaren verwendet.
Zielsetzung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist die vollständige Dextrinierung der Stärke durch eine umfassende Plastifizierung, die dadurch erreicht wird, daß bei relativ hohen Wassergehalten (20 - 25 %) und bei hohen Drucken sowie niedrigen Temperaturen von 100 - 200°C die gekeimte Gerste verarbeitet wird. Die Extrusion bei diesen erfindungswesentlichen Paramtern ermöglicht die Herstellung von Malzprodukten, die sich aufgrund ihrer sehr guten Verarbeitungseigenschaften insbesondere mit nur einem vergleichsweise geringen Enzympotential verarbeiten lassen. Der DE-PS 2851 o53 kann keine Anregung entnommen werden, mit der Hochtemperatur-Extrusionskochung ein Malzprodukt herzustellen, das gegenüber herkömmlichen Malzen zudem noch entscheidende Vorteile besitzt. Die vollständige Inaktivierung der Enzyme des Grünmalzes hindert an der Verwertung des Erfindungsgedankens der DE-PS 18 51 053. Das Wesentliche der erfindungsgemäßen Extruderbehandlung von gekeimter Gerste liegt in der verbesserten Zugänglichkeit der Inhalts stoffe für die über Grün- oder Darrmalz zugeführten Enzyme, so daß mit einem Minimum an Enzymen alle relevanten Inhalts stoffe genutzt werden können. Infolge dieser Eiaenschaft cignen sich dicse Malzprodukte auch hervorragend für eine kontinuierliche Würzegewinnung mittels Dekantern oder Hydrozyklonen.

Claims

Verfahren zur Herstellung und Verarbeitung eines neuartigen Malzprodukts Pat entanstrüche: 1. erfahren zur Herstellung und Verarbeitung eines neuartigen lNIalzproduktes aus Getreide, das in üblicher eise vermälzt, unzerkleinert bei Temperaturen bis 90°C getrocknet und nach der Schrotung unter erhöhtem Druck und erhöhter Temperatur einer Extrusion unterworfen und anschließend zur Aurzebereitung verwendet wird, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß die Extrusion bei Drücken von 10 - 200 bar und bei Temperaturen von > 100 bis 200°C erfolgt und das Extrudat unter Zumischung von Grün- oder Darrmalz oder technischen Enzymen eingemaischt und nach Einhaltung der üblichen brautechnologisch bekannten Temperaturrasten durch Dekanter oder Hydrozyklone von der Würze abgetrennt und die Würze anschließend gekocht und die Würze anschließend gekocht und vergoren wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnt, daß der Wassergehalt vor dem Schroten auf 15 bis 25 % herabgesetzt wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Extrusion bei einer TeJmperatur von 1200 C erfolgt.
4. Verfahren nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß bei Gerste die Spelze vor der erfindungsgemäßen Behandlung auf müllereitechnischem liege entfernt oder unbespelzte Gerste (Nacktgerste) verwendet wird.
5. Verfahren nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Extrusion mit den Wurzelkeirnen vorgenommen wird.
6. Verfahren nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Extrudat zusammen mit einem Anteil von bis zu 50 % Grün- oder Darrmalz oder dem gleichen Anteil der sonst erforderlichen Menge an technischen Enzymen, vorzugsnteSse 10 - 15 %, in üblicher Weise mit Wasser gemaischt und dann weiterverarbeitet wird.
7. Verfahren nach Anspruch 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß mit geringerer Wassermenge als gewöhnlich üblich eingemaischt wird, und somit sich in der Maische ein höherer Feststoffgehalt einstellt.
8. Verfahren nach Anspruch 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Abtrennung der Feststoffe (Treber) aus der Maische durch Dekanter oder Hydrozyklone in den für diese Einrichtungen üblichen Verfahrenstechniken vorgenommen wird.
9. Verfahren nach Anspruch 1 bis 8, dadurch ge':ennzeichnet, daß zur vollstandigen Auslaugung die Feststoffe ein-oder mehrmals mit temperiertem Wasser angeschlämmt und erneut einer Dekanter- oder Hydrozyklonbehandlung unterzogen werden.
10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Verdünnung der Würze mit Dampf während der Kochung oder mit heißem oder kaltem Wasser nach der Kochung erfolgt.